D-Asp和乙酰化修饰对乳酸乳球菌肽聚糖影响的研究
发布时间：2020-05-20 21:01
【摘要】：肽聚糖(PG)对维持细胞壁形态及机械强度起着关键作用,同时影响着细胞的生长、分裂等。PG的合成是合成酶与水解酶协调的动态过程。为了挖掘乳酸乳球菌F44中PG的合成调控对菌体的生长及应对酸胁迫能力等之间的关系,本文对乳酸乳球菌PG合成及其骨架修饰相关酶进行了相关研究。不同培养pH下菌体PG结构呈现差异:随着pH降低,PG交联度下降。D-Asp是PG肽桥主要成分,对PG合成有重要影响。通过细胞内Asp含量测定发现,随着培养pH降低D-Asp减少,而L-Asp积累,这种巨大波动影响PG结构。进一步通过对Asp消旋酶(RacD)的表达及酶学表征表明pH几乎不影响RacD,但显著影响酶活性进而影响D-Asp含量。酶学动力学实验进一步表明不同pH下RacD催化活性改变调控D-Asp含量,结合体外合成含单糖五肽-D-Asp的PG前体实验结果证明,pH通过影响RacD酶活性调控D-Asp的含量,进而影响细胞壁PG结构。此外,PG骨架MurNAc的O-乙酰化和GlcNAc的N-去乙酰化修饰对水解酶具有调控作用。通过遗传学手段提高这两种修饰程度可以降低PG对水解酶的敏感性并对PG结构产生影响。通过HPLC-MS分析PG分子结构发现这两种修饰均可提高PG交联度,进而提高细胞壁的稳定性。细胞壁稳定性的增强有利于增强菌体抵抗逆境的鲁棒性,进而降低菌体自溶、提高酸耐受性。酸鲁棒性促进菌体nisin产量,这为工业菌株改造提供了新思路。本研究首次证明RacD通过感知细胞内pH变化改变其酶活性,进而调控胞内D-Asp合成影响PG结构。同时,PG骨架修饰通过影响水解酶活性调控PG的结构进而提高菌体抗逆境能力以及nisin合成能力。
【图文】：
长造成抑制、对PG合成起到促进。这些研究均表明D-Asp调控菌体生长及PG合成。图1-1 肽聚糖合成过程Figure 1-1 The synthesis process of peptidoglycanⅡⅠⅠⅢ
利用手性衍生试剂 L-FDAA 将氨基酸进行衍生。然后，，再利用 HPLC-MS 分离检测手段将 D-Asp 与 L-Asp 分离、鉴定。最后，根据 Asp 含量的标准曲线计算两种形式的 Asp 含量。如图2-1 所示，随着培养基 pH 降低，胞内 L-Asp 不断积累。尤其当 pHe 5.0 是，细胞内 L-Asp 的浓度呈现出显著增加，较 pH 7.0 培养条件下提高约 3 倍。相反，当培养基 pH 下降时，细胞内 D-Asp 水平呈现出下降趋势。相比于 pH 7.0 条件下，pH 5.0 时胞内的 D-Asp 只能维持在20％的水平。这些结果表明
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ929
本文编号：2673197
【图文】：
长造成抑制、对PG合成起到促进。这些研究均表明D-Asp调控菌体生长及PG合成。图1-1 肽聚糖合成过程Figure 1-1 The synthesis process of peptidoglycanⅡⅠⅠⅢ
利用手性衍生试剂 L-FDAA 将氨基酸进行衍生。然后，，再利用 HPLC-MS 分离检测手段将 D-Asp 与 L-Asp 分离、鉴定。最后，根据 Asp 含量的标准曲线计算两种形式的 Asp 含量。如图2-1 所示，随着培养基 pH 降低，胞内 L-Asp 不断积累。尤其当 pHe 5.0 是，细胞内 L-Asp 的浓度呈现出显著增加，较 pH 7.0 培养条件下提高约 3 倍。相反，当培养基 pH 下降时，细胞内 D-Asp 水平呈现出下降趋势。相比于 pH 7.0 条件下，pH 5.0 时胞内的 D-Asp 只能维持在20％的水平。这些结果表明
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ929
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 刘芳;杨跃寰;;细菌细胞壁肽聚糖的研究[J];四川理工学院学报(自然科学版);2011年06期
2 王斌;魏泓;;乳杆菌粘附机制的研究进展[J];国际检验医学杂志;2006年03期
本文编号：2673197
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